DE102014117976B4

DE102014117976B4 - Fluidic device and method of operating the same

Info

Publication number: DE102014117976B4
Application number: DE102014117976.5A
Authority: DE
Inventors: Nora Haber
Original assignee: Biflow Systems GmbH
Current assignee: Biflow Systems GmbH
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2018-10-11
Anticipated expiration: 2034-12-06
Also published as: DE102014117976A1; EP3029363B1; EP3029363A1

Abstract

Fluidikvorrichtung (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h), mit wenigstens einer Fluidikvorrichtungskomponente (8) mit einem einen ersten Fluideingang (11) und einen ersten Fluidausgang (12) aufweisenden ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich (1), wenigstens einem einen zweiten Fluideingang (21) und einen zweiten Fluidausgang (22) aufweisenden zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich (2) und wenigstens einem zwischen dem ersten Fluidausgang (12) und dem zweiten Fluideingang (21) vorgesehenen Fluidventil (3, 3a, 3b), das in einem Öffnungszustand einen Fluidtransportweg (4) zwischen dem ersten Fluidausgang (12) und dem zweiten Fluideingang (21) freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidventil (3) einen sich zwischen dem ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich (1) und dem zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich (2) erstreckenden Ventilsitz (31) aufweist; auf einem an den Ventilsitz (31) angrenzenden ersten Öffnungsbereich (13) des ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches (1), auf einer Ventilsitzoberfläche (32, 32b) und auf einem an den Ventilsitz (31) angrenzenden zweiten Öffnungsbereich (23) des zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches (2) eine Decklage (5) mittels einer darauf vorgesehenen Klebeschicht (6) vorgesehen ist, wobei die Klebeschicht (6) eine Ventildichtung zwischen der Ventilsitzoberfläche (32, 32b) und der Decklage (5) ausbildet und wobei die Decklage (5) mit der daran vorgesehenen Klebeschicht (6) auf dem Ventilsitz (31) und auf Haftbereichen von vorderseitigen festen Oberflächenbereichen (14, 24) der Fluidikvorrichtungskomponente (8) haftet; und die Klebeschicht (6) eine sich bei Einwirkung von Wärme und/oder elektromagnetischer Strahlung verringernde Klebewirkung aufweist.Fluidic device (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h), comprising at least one Fluidikvorrichtungskomponente (8) having a first fluid inlet (11) and a first fluid outlet (12) having the first fluid receiving and / or -leitungsbereich (1), at least one of a second fluid inlet (21) and a second fluid outlet (22) having the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich (2) and at least one provided between the first fluid outlet (12) and the second fluid inlet (21) fluid valve (3, 3a, 3b), which in an open state releases a fluid transport path (4) between the first fluid outlet (12) and the second fluid inlet (21), characterized in that the fluid valve (3) extends between the first fluid inlet and outlet / or -leitungsbereich (1) and the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich (2) extending valve seat (31); on a first opening region (13) of the first fluid receiving and / or guiding region (1) adjoining the valve seat (31), on a valve seat surface (32, 32b) and on a second opening region (23) adjoining the valve seat (31) a cover layer (5) is provided by means of an adhesive layer (6) provided thereon, wherein the adhesive layer (6) has a valve seal between the valve seat surface (32, 32b) and the cover layer (5) of the second fluid receiving and / or guiding region (2). and wherein the cover sheet (5) with the adhesive layer (6) provided thereon adheres to the valve seat (31) and adhesion areas of front side solid surface portions (14, 24) of the fluidic device component (8); and the adhesive layer (6) has a decreasing adhesive effect on exposure to heat and / or electromagnetic radiation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidikvorrichtung mit wenigstens einer Fluidikvorrichtungskomponente mit einem einen ersten Fluideingang und einen ersten Fluidausgang aufweisenden ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich, wenigstens einem einen zweiten Fluideingang und einen zweiten Fluidausgang aufweisenden zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich und wenigstens einem zwischen dem ersten Fluidausgang und dem zweiten Fluideingang vorgesehenen Fluidventil, das in einem Öffnungszustand einen Fluidtransportweg zwischen dem ersten Fluidausgang und dem zweiten Fluideingang freigibt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Fluidikvorrichtung mit wenigstens einer Fluidikvorrichtungskomponente, wobei ein Fluidtransportweg zwischen wenigstens einem einen ersten Fluideingang und einen ersten Fluidausgang aufweisenden ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich und wenigstens einem einen zweiten Fluideingang und einen zweiten Fluidausgang aufweisenden zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich mittels wenigstens eines zwischen dem ersten Fluidausgang und dem zweiten Fluideingang vorgesehenen Fluidventils freigegeben wird.The present invention relates to a fluidic device having at least one fluidic device component with a first Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich a first fluid inlet and a first fluid outlet, at least one second fluid inlet and a second fluid outlet having second fluid receiving and / or -leitungsbereich and at least one fluid valve provided between the first fluid outlet and the second fluid inlet, which in an open state releases a fluid transport path between the first fluid outlet and the second fluid inlet. The invention further relates to a method for operating a fluidic device having at least one fluidic device component, wherein a fluid transport path between at least one first fluid inlet and / or inlet region having a first fluid inlet and a first fluid outlet and at least one second fluid inlet having a second fluid inlet and a second fluid outlet - And / or -leitungsbereich is released by means of at least one provided between the first fluid outlet and the second fluid inlet fluid valve.

Miniaturisierte Systeme zur Analyse von Fluiden, vorzugsweise Flüssigkeiten, werden im Allgemeinen als „Labore auf dem Chip“ oder „Lab-on-a-Chip“ bezeichnet. Anwendungsgebiete hierfür sind beispielsweise die Humandiagnostik, Veterinärdiagnosik sowie Umwelt- und Lebensmittelanalytik. Die Systeme bestehen im Allgemeinen aus einer Kartusche, die Flüssigkeiten enthalten kann und in der diese Flüssigkeiten befördert werden können. Oft weisen solche Systeme auch einen Sensorbereich auf, der für die eigentliche Analytik zuständig ist.Miniaturized systems for analyzing fluids, preferably liquids, are commonly referred to as "on-chip laboratories" or "lab-on-a-chip". Applications include human diagnostics, veterinary diagnostics and environmental and food analysis. The systems generally consist of a cartridge, which can contain liquids and in which these liquids can be transported. Often such systems also have a sensor area which is responsible for the actual analysis.

Für die Analyse einer Probe ist es häufig erforderlich, Flüssigkeiten definiert zu transportieren. Dies kann sowohl über eine externe Aktorik, z. B. pneumatisch, mechanisch, über externe Pumpen, etc., als auch über eine Aktorik, die Bestandteil der Kartusche ist, erfolgen. Ein Beispiel für eine solche „integrierte“ Aktorik ist in der Druckschrift EP 1 844 936 B1 beschrieben.For the analysis of a sample, it is often necessary to transport liquids in a defined manner. This can both via an external actuators, z. B. pneumatically, mechanically, via external pumps, etc., as well as via an actuator, which is part of the cartridge done. An example of such "integrated" actuators is in the document EP 1 844 936 B1 described.

Neben dem reinen Transport von Flüssigkeiten ist jedoch häufig auch ein gezieltes Schalten von Flüssigkeitsströmen oder ein Einschließen von Flüssigkeiten erforderlich. In addition to the mere transport of liquids, however, a targeted switching of liquid streams or trapping liquids is often required.

Dies erfolgt im Allgemeinen über Ventile, also temporäre Verschlussanordnungen. Man kann zwischen normal-offenen und normal-geschlossenen Ventilen unterscheiden. Letztere verschließen einen Bereich des möglichen Transportweges einer Flüssigkeit so lange, bis das Ventil geöffnet wird und den Weg für die Flüssigkeit freigibt.This is generally done via valves, so temporary closure arrangements. One can distinguish between normally-open and normally-closed valves. The latter close an area of the possible transport path of a liquid until the valve is opened and clears the path for the liquid.

Die Integration eines normal-geschlossenen Ventils ist beispielsweise für die zuvor beschriebenen Kartuschen erforderlich, um beispielsweise flüssige Reagenzien vorzulagern, oder aber einen Kanal zu einem Sensor zu verschließen, bis die zu analysierende Flüssigkeit tatsächlich zum Sensor transportiert werden soll. Da es sich bei Lab-on-a-Chip Systemen meist um Einweg-Systeme handelt, muss der Ventilmechanismus möglichst kostengünstig integrierbar sein.The integration of a normally-closed valve is required, for example, for the previously described cartridges, for example to pre-store liquid reagents, or to close a channel to a sensor until the liquid to be analyzed is actually to be transported to the sensor. Since lab-on-a-chip systems are usually disposable systems, the valve mechanism must be integrated as inexpensively as possible.

Ein Beispiel für ein normal geschlossenes Ventil ist in der Druckschrift WO 2012/069332 A1 beschrieben. Hier erfolgt der Verschluss durch eine verformbare Membran, welche zunächst einen möglichen Flüssigkeitstransportweg verschließt, wobei der Verschluss durch einen Druck der zu bewegenden Flüssigkeit geöffnet werden kann.An example of a normally closed valve is in the document WO 2012/069332 A1 described. Here, the closure is effected by a deformable membrane, which initially closes a possible liquid transport path, wherein the closure can be opened by a pressure of the liquid to be moved.

Diese Lösung besitzt jedoch den Nachteil, dass die Öffnung des Ventiles und die Bewegung der zu transportierenden Flüssigkeit nicht entkoppelt voneinander betrachtet werden können. So muss ein hoher Druck auf die zu transportierende Flüssigkeit aufgebracht werden, um die Schließwirkung des Ventiles zu überwinden. Das Öffnungsverhalten und der Öffnungszeitpunkt sind damit schwer vorhersagbar. Je nachdem, welcher Druck tatsächlich für die Überwindung der Schließwirkung des Ventils erforderlich war, führt der applizierte Druck auf die zu bewegende Flüssigkeit dazu, dass die resultierende Fließgeschwindigkeit - je nachdem, wie der Druck erzeugt wurde - nur sehr schwer kontrollierbar und vorhersehbar ist.However, this solution has the disadvantage that the opening of the valve and the movement of the liquid to be transported can not be viewed decoupled from each other. Thus, a high pressure on the liquid to be transported must be applied to overcome the closing action of the valve. The opening behavior and the opening time are thus difficult to predict. Depending on what pressure was actually required to overcome the closing action of the valve, the applied pressure on the liquid to be moved results in the resulting flow rate being very difficult to control and predictable, depending on how the pressure was generated.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluidikvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben derselben zur Verfügung zu stellen, in welchen ein normal-geschlossenes Ventil geöffnet werden kann, ohne für den Vorgang der Ventilöffnung auf das Fluid selbst einwirken zu müssen.It is therefore the object of the present invention to provide a fluidic device and a method of operating the same, in which a normally-closed valve can be opened without having to act on the fluid itself for the operation of the valve opening.

Diese Aufgabe wird in der vorliegenden Erfindung einerseits durch eine Fluidikvorrichtung der oben genannten Gattung gelöst, bei der das Fluidventil einen sich zwischen dem ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich und dem zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich erstreckenden Ventilsitz aufweist; auf einem an den Ventilsitz angrenzenden ersten Öffnungsbereich des ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches, auf einer Ventilsitzoberfläche und auf einem an den Ventilsitz angrenzenden zweiten Öffnungsbereich des zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches eine Decklage mittels einer darauf vorgesehenen Klebeschicht vorgesehen ist, wobei die Klebeschicht eine Ventildichtung zwischen der Ventilsitzoberfläche und der Decklage ausbildet und wobei die Decklage mit der daran vorgesehenen Klebeschicht auf dem Ventilsitz und auf Haftbereichen von vorderseitigen festen Oberflächenbereichen der Fluidikvorrichtungskomponente haftet; und die Klebeschicht eine sich bei Einwirkung von Wärme und/oder elektromagnetischer Strahlung verringernde Klebewirkung aufweist.This object is achieved in the present invention on the one hand by a fluidic device of the abovementioned type, wherein the fluid valve has a valve seat extending between the first fluid receiving and / or -leitungsbereich and the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich; is provided on a valve seat adjacent to the first opening portion of the first Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereiches, on a valve seat surface and on a valve seat adjacent second opening portion of the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereiches a cover layer by means of an adhesive layer provided thereon the adhesive layer is a valve seal between the Forming the valve seat surface and the cover layer and wherein the cover layer adheres to the adhesive layer provided thereon on the valve seat and on adhesive areas of front side solid surface areas of Fluidikvorrichtungskomponente; and the adhesive layer has a decreasing adhesive effect when exposed to heat and / or electromagnetic radiation.

Die erfindungsgemäße Fluidikvorrichtung schafft eine Entkopplung des Ventilmechanismus von der zum Transport des Fluids zum Einsatz kommenden Aktorik. Die steuerbare Ventilwirkung wird dadurch erreicht, dass eine Decklage, welche mindestens auf einer Seite eine Klebeschicht aufweist, deren Klebekraft sich durch Energiezufuhr, wie Wärme oder elektromagnetische Strahlung, reduzieren lässt, zunächst einen möglichen Transportweg eines Fluids verschließt und dadurch ein normal-geschlossenes Ventil ausbildet. Durch vorzugsweise lokale Energiezufuhr kann die Klebekraft der Folie reduziert werden und so der Fluidtransportweg freigegeben werden.The fluidic device according to the invention provides a decoupling of the valve mechanism from the actuator used for transporting the fluid used. The controllable valve effect is achieved in that a cover layer, which has an adhesive layer on at least one side, the adhesive force can be reduced by energy supply, such as heat or electromagnetic radiation, first closes a possible transport path of a fluid and thereby forms a normally-closed valve , By preferably local energy supply, the adhesive force of the film can be reduced and so the fluid transport path are released.

Die Klebeschicht ist aus Gründen der einfacheren Produktion vorzugsweise ganzflächig auf wenigstens einer Seite der Decklage vorgesehen, kann jedoch in bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch nur lokal, insbesondere an den Stellen, an welchen die Decklage mit der Klebeschicht auf den Ventilsitz geklebt werden soll, auf der Decklage vorgesehen sein.The adhesive layer is preferably provided over the entire surface on at least one side of the cover layer for reasons of easier production, but in certain embodiments of the present invention, only locally, especially at the locations where the cover layer is to be glued to the valve seat with the adhesive layer on be provided the cover layer.

Nach dem Energieeintrag in die Klebeschicht bleibt bei der vorliegenden Erfindung die reduzierte Klebewirkung erhalten. Das heißt, auch dann, wenn kein Energieeintrag mehr erfolgt, bleibt das Ventil geöffnet. Das Ventil schließt danach von selbst nicht und ist damit als Einweg-Ventil zu betrachten.After the energy input into the adhesive layer, the reduced adhesive effect is retained in the present invention. This means that even if there is no energy input, the valve remains open. The valve then does not close by itself and is therefore to be regarded as a one-way valve.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung weist die Klebeschicht sich bei Einwirkung von Wärme ausdehnende Partikel auf. Indem sich die Partikel in der Klebeschicht ausdehnen, hebt sich die Decklage vom Ventilsitz ab, wodurch sich der Fluidtransportweg öffnet. Als vorteilhafte Ausführungsform derartiger Partikel haben sich solche erwiesen, welche über eine thermoplastische Hülle verfügen und mit einem Gas gefüllt sind, sodass die Hülle bei Erwärmung oberhalb ihrer Glasüber gangstemperatur erweicht und der aus der höheren Temperatur resultierende Gasdruck im Inneren der Partikel zu einer Ausdehnung der Partikel führt.In an advantageous embodiment of the fluidic device according to the invention, the adhesive layer has particles which expand when exposed to heat. As the particles expand in the adhesive layer, the topsheet lifts off the valve seat, opening the fluid transport path. As an advantageous embodiment of such particles are those which have a thermoplastic shell and are filled with a gas, so that the shell softened when heated above its glass transition temperature and resulting from the higher temperature gas pressure inside the particles to an expansion of the particles leads.

In einer anderen Variante der Erfindung kann die Klebeschicht eine sich bei Einwirkung von UV-Strahlung verringernde Klebewirkung aufweisen.In another variant of the invention, the adhesive layer may have an adhesive action which reduces when exposed to UV radiation.

In einer optionalen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung kann eine Decklage verwendet werden, die wenigstens ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes und dadurch Wärme erzeugendes Decklagenmaterial aufweist. Dadurch kann über die Strahlungsaufnahme der Decklage die Klebeschicht mittelbar erwärmt und damit die Klebewirkung der Klebeschicht reduziert werden.In an optional embodiment of the fluidic device according to the invention, a cover layer may be used which has at least one cover layer material which absorbs electromagnetic radiation and thereby generates heat. As a result, the adhesive layer can be indirectly heated via the radiation absorption of the cover layer and thus the adhesive effect of the adhesive layer can be reduced.

Insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen ist es bei der erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung günstig, wenn die durch die Decklage abzudeckenden Oberflächen des ersten Fluidausgangs und des zweiten Fluideingangs sowie die Ventilsitzoberfläche auf einem Höhenniveau liegen. Dadurch kann die Decklage mit der darauf vorgesehenen Klebeschicht in einer Ebene auf den Öffnungsbereichen und dem Ventilsitz vorgesehen werden, was die Haftung der Klebeschicht auf dem Ventilsitz, zum Beispiel durch Andrücken der Decklage mit der Klebeschicht gegen die Ventilsitzoberfläche, und eine homogene Überdeckung der Öffnungsbereiche durch die Decklage bei der Herstellung der Fluidikvorrichtung erleichtert.In particular, for production reasons, it is favorable in the case of the fluidic device according to the invention, when the surfaces of the first fluid outlet and the second fluid inlet to be covered by the cover layer and the valve seat surface are at a height level. Thereby, the cover layer with the adhesive layer provided thereon can be provided in a plane on the opening areas and the valve seat, which the adhesion of the adhesive layer on the valve seat, for example by pressing the cover layer with the adhesive layer against the valve seat surface, and a homogeneous coverage of the opening areas facilitates the cover layer in the manufacture of the fluidic device.

Besonders von Vorteil ist es bei der erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung, wenn die Decklage mit der Klebeschicht auf seitlich der Öffnungsbereiche vorgesehenen Oberflächenbereichen der Fluidikvorrichtung haftet. Dadurch können die Öffnungsbereiche durchgängig allein mittels der Decklage und der daran vorgesehenen Klebeschicht abgedeckt werden.It is particularly advantageous in the case of the fluidic device according to the invention if the cover layer with the adhesive layer adheres to surface regions of the fluidic device provided on the side of the opening regions. As a result, the opening areas can be covered continuously solely by means of the cover layer and the adhesive layer provided thereon.

In einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung ist die Decklage eine Folie. Folien passen sich besonders gut an unterschiedlichste Oberflächenstrukturen an und eignen sich damit gut zur Abdeckung der Öffnungsbereiche und des Ventilsitzes der Fluidikvorrichtung. Folien können insbesondere mit einer bereits darauf vorgesehenen Klebeschicht, also als Klebefolien, ausgebildet werden. Dabei sind erfindungsgemäß Klebefolien einzusetzen, welche sich mittels Wärmeeintrag oder mittels elektromagnetischer Strahlung, z. B. ultraviolettem Licht, in ihrer Klebkraft reduzieren lassen.In a preferred embodiment of the fluidic device according to the invention, the cover layer is a film. Films adapt particularly well to a wide variety of surface structures and are thus well suited for covering the opening areas and the valve seat of the fluidic device. Films can in particular be formed with an adhesive layer already provided thereon, ie as adhesive films. In this case, adhesive sheets are to be used according to the invention, which are by means of heat input or by means of electromagnetic radiation, for. As ultraviolet light, reduce their adhesive power.

Bei der vorliegenden Erfindung kann der erste und/oder der zweite Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich beispielsweise ein Fluidreservoir sein, das wenigstens eine Öffnungsbereich aufweist, der durch die Decklage abgedeckt ist. Das Fluidreservoir kann sich dabei in einem Innenhohlraum der Fluidikvorrichtung befinden, wobei insbesondere Wände und Decke des Innenhohlraumes, bis auf dessen Öffnungsbereich(e), im Wesentlichen durch Substratmaterial der Fluidikvorrichtung ausgebildet sind.In the present invention, the first and / or the second fluid receiving and / or -leitungsbereich be, for example, a fluid reservoir having at least one opening portion which is covered by the cover layer. The fluid reservoir may be located in an inner cavity of the fluidic device, wherein in particular walls and ceiling of the inner cavity, except for the opening region (e), are essentially formed by substrate material of the fluidic device.

Es ist aber auch möglich, dass sich der erste und/oder der zweite Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich an einer Oberfläche eines zur Ausbildung der Fluidikvorrichtung verwendeten Substrates befindet und dort einen Fluidkanal ausbildet. Bei einer solchen Ausbildung ist es günstig, wenn die Decklage über den Fluidkanal gespannt wird, sodass die Decklage eine Kanalabdeckung des Fluidkanals ausbildet. But it is also possible that the first and / or the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich is located on a surface of a substrate used to form the fluidic device and forms a fluid channel there. In such a design, it is advantageous if the cover layer is stretched over the fluid channel, so that the cover layer forms a channel cover of the fluid channel.

Bei der erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung kann der Energieeintrag zur Verringerung der Klebewirkung der Klebeschicht durch eine Wärme- oder UV-Bestrahlung mit einer entsprechenden externen Strahlungsquelle erfolgen. In einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Fluidikvorrichtung selbst wenigstens ein gegenüber der Ventilsitzoberfläche vorgesehenes Heizelement und/oder wenigstens eine gegenüber der Ventilsitzoberfläche vorgesehene elektromagnetische Strahlungsquelle auf. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist also das Heizelement und/oder die elektromagnetische Strahlungsquelle bereits in die Fluidikvorrichtung integriert. Dies eröffnet den Vorteil, dass durch eine gezielte lokale Integration der Energiequelle der Energieeintrag ebenfalls gezielt lokal erfolgen kann, sodass insbesondere wärme- oder UV-empfindliche Fluide, die sich in der Fluidikvorrichtung befinden, nicht oder nur vernachlässigbar gering dem lediglich zur Ventilöffnung eingesetzten Energieeintrag ausgesetzt sind und darüber hinaus keine zusätzliche externe Einrichtung zur Zuführung thermischer Energie oder elektromagnetischer Strahlung erforderlich ist.In the case of the fluidic device according to the invention, the energy input for reducing the adhesive effect of the adhesive layer can be achieved by heat or UV irradiation with a corresponding external radiation source. In a specific embodiment of the present invention, the fluidic device itself has at least one heating element provided opposite the valve seat surface and / or at least one electromagnetic radiation source provided opposite the valve seat surface. In this embodiment of the invention, therefore, the heating element and / or the electromagnetic radiation source is already integrated into the fluidic device. This opens up the advantage that the energy input can also be targeted locally by targeted local integration of the energy source, so that in particular heat- or UV-sensitive fluids contained in the fluidic device are not or only negligibly exposed to the energy input used only for the valve opening Moreover, no additional external means for supplying thermal energy or electromagnetic radiation is required.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann/können zum Beheizen und/oder Bestrahlen wenigstens eines Teils der Fluidikvorrichtung wenigstens ein Heizelement und/oder wenigstens eine elektromagnetische Strahlungsquelle vorgesehen sein, wobei das wenigstens eine Heizelement und/oder die wenigstens eine elektromagnetische Strahlungsquelle nicht Teil der Fluidikvorrichtung ist/sind. Hier ist es beispielsweise möglich, dass das Heizelement vorzugsweise im Bereich der Ventildichtung an die Fluidikvorrichtung angedrückt oder andrückbar ist.In an advantageous embodiment of the present invention, at least one heating element and / or at least one electromagnetic radiation source may be provided for heating and / or irradiating at least one part of the fluidic device, wherein the at least one heating element and / or the at least one electromagnetic radiation source are not part of the Fluidic device is / are. Here it is possible, for example, that the heating element is preferably pressed or pressed against the fluidic device in the region of the valve seal.

In einer geeigneten Ausführungsform der Erfindung können das Heizelement und/oder die elektromagnetische Strahlungsquelle beispielsweise auf einer Leiterplatte vorgesehen sein, die mit einer Fluidikvorrichtungskomponente, in der der erste Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich, das Fluidventil und der zweite Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich integriert sind, verbunden ist.In a suitable embodiment of the invention, the heating element and / or the electromagnetic radiation source may, for example, be provided on a printed circuit board which is provided with a fluidic device component in which the first fluid receiving and / or conducting area, the fluid valve and the second fluid receiving and / or integrated circuit area is connected.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung ist wenigstens ein dritter Öffnungsbereich des ersten und/oder des zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches mit einer bewegbaren Aktorwand verschlossen. Die bewegbare Aktorwand kann beispielsweise als Pumpaktor genutzt werden, mit dem ein in dem ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich befindliches Fluid durch den geöffneten Fluidtransportweg in den zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich gepumpt werden kann.In a further development of the fluidic device according to the invention, at least one third opening area of the first and / or the second fluid receiving and / or guiding area is closed by a movable actuator wall. The movable actuator wall can be used, for example, as a pump actuator, with which a fluid located in the first fluid receiving and / or -leitungsbereich can be pumped through the open Fluidtransportweg in the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Aktorwand eine verformbare Membran eines elektrochemischen Aktors, wie eines Elektrolyseaktors, und/oder thermisch stimulierbaren Aktors. So kann beispielsweise auf einer einem Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich der Fluidikvorrichtung gegenüber befindlichen Seite der Aktorwand ein Reservoir mit einer Flüssigkeit und/oder einem Hydrogel und/oder einem flüssigkeitsabsorbierenden Material vorgesehen sein, wobei beispielsweise durch Elektrolyse und/oder Erwärmung Blasen in der Flüssigkeit und/oder dem Hydrogel und/oder dem flüssigkeitsabsorbierenden Material erzeugt werden oder mittels Elektrophorese die Flüssigkeitsaufnahme des Hydrogels verändert und damit das Hydrogel ausgedehnt oder zusammengezogen wird. Bei Erzeugung von Gasblasen führt der resultierende Gasdruck zu einer Verformung der Aktorwand und folglich zu einem Fluidtransport in dem Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich.According to an advantageous embodiment of the present invention, the actuator wall is a deformable membrane of an electrochemical actuator, such as an electrolytic reactor, and / or thermally stimulable actuator. Thus, for example, a reservoir having a liquid and / or a hydrogel and / or a liquid-absorbing material may be provided on a side of the actuator wall opposite a fluid intake and / or conduit region, wherein bubbles may be blown through, for example, by electrolysis and / or heating Liquid and / or the hydrogel and / or the liquid-absorbing material are generated or changed by electrophoresis, the liquid intake of the hydrogel and thus the hydrogel is expanded or contracted. Upon generation of gas bubbles, the resulting gas pressure results in deformation of the actuator wall and, consequently, fluid transport in the fluid receiving and / or conducting area.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können sich das Heizelement und/oder die elektromagnetische Strahlungsquelle beispielsweise auf derselben Leiterplatte befinden, welche auch zur elektrischen Ansteuerung des Auslenkungsmechanismus der Aktorwand dient, also beispielsweise Elektroden zur Durchführung einer Elektrolyse in einer Flüssigkeit oder einem Hydrogel, die bzw. das angrenzend an die Aktorwand vorgesehen ist, aufweist oder kontaktiert oder ein Heizelement kontaktiert, welches thermisch Gasblasen in einem an die Aktorwand angrenzenden Reservoir erzeugt.In a particularly advantageous embodiment of the present invention, the heating element and / or the electromagnetic radiation source may be located, for example, on the same circuit board, which also serves to electrically control the deflection mechanism of the actuator wall, so for example electrodes for performing an electrolysis in a liquid or a hydrogel, the or which is provided adjacent to the actuator wall, comprises or contacted or contacted a heating element, which generates thermal gas bubbles in a adjacent to the actuator wall reservoir.

Besonders praktikabel ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung die Aktorwand auf einer dem Ventilsitz gegenüber befindlichen Seite der Fluidikvorrichtung vorgesehen ist. Dadurch wird der Ventilöffnungsmechanismus einfach von dem auf der gegenüber liegenden Seite der Fluidikvorrichtung stattfindenden Pumpmechanismus entkoppelt.It is particularly practicable if, in the fluidic device according to the invention, the actuator wall is provided on a side of the fluidic device opposite the valve seat. Thereby, the valve opening mechanism is simply decoupled from the pump mechanism taking place on the opposite side of the fluidic device.

Es hat sich auch als günstig erwiesen, wenn die Aktorwand auf die Decklage aufgeklebt ist oder selbst die Decklage bildet. Das heißt, die Decklage hat hier eine Mehrfachfunktion. Sie ist einerseits erfindungsgemäß mit der Klebeschicht auf dem Ventilsitz aufgeklebt und dient an anderer Stelle als bewegbare Aktorwand oder als Aufnahme für die bewegbare Aktorwand, mit welcher ein in dem ersten und/oder zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich befindliches Fluid beispielsweise gepumpt werden kann. Dabei kann die Decklage nur auf einer Seite der Fluidikvorrichtung oder auch auf beiden Seiten der Fluidikvorrichtung vorgesehen und vorzugsweise mit der Klebeschicht auf die jeweilige Seite der Fluidikvorrichtung aufgeklebt sein.It has also proved to be advantageous if the actuator wall is glued to the cover layer or even forms the cover layer. That is, the top layer has a multiple function here. On the one hand, it is glued to the valve seat according to the invention with the adhesive layer and serves elsewhere as a movable actuator wall or as a receptacle for the movable actuator wall, with which one in the first and / or second fluid receiving and / or can be pumped, for example, fluid located line area. In this case, the cover layer may be provided only on one side of the fluidic device or on both sides of the fluidic device and preferably glued to the respective side of the fluidic device with the adhesive layer.

Die Aufgabe wird darüber hinaus durch ein Verfahren der oben genannten Gattung gelöst, bei dem das Fluidventil mit einem sich zwischen dem ersten Fluidaufnahme- und/oder - leitungsbereich und dem zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich erstreckenden Ventilsitz ausgebildet ist; auf einem an den Ventilsitz angrenzenden ersten Öffnungsbereich des ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches, auf einer Ventilsitzoberfläche und auf einem an den Ventilsitz angrenzenden zweiten Öffnungsbereich des zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches eine Decklage mittels einer darauf vorgesehenen Klebeschicht vorgesehen ist, wobei die Klebeschicht eine Ventildichtung zwischen dem Ventilsitz und der Decklage ausbildet und wobei die Decklage mit der daran vorgesehenen Klebeschicht auf dem Ventilsitz und auf Haftbereichen von vorderseitigen festen Oberflächenbereichen der Fluidikvorrichtungskomponente haftet; und wenigstens die auf der Ventilsitzoberfläche vorgesehene Klebeschicht erwärmt und/oder mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagt wird, bis die Klebewirkung der Klebeschicht auf der Ventilsitzoberfläche aufgehoben ist, sich dadurch die Decklage von der Ventilsitzoberfläche ablöst und in diesem abgelösten Bereich der Fluidtransportweg zwischen dem ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich und dem zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitufigsbereich ausbildet.The object is also achieved by a method of the abovementioned type, in which the fluid valve is formed with a valve seat extending between the first fluid receiving and / or -leitungsbereich and the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich; is provided on a valve seat adjacent to the first opening portion of the first Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereiches, on a valve seat surface and on a valve seat adjacent second opening portion of the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereiches a cover layer by means of an adhesive layer provided thereon the adhesive layer forms a valve seal between the valve seat and the cover sheet, and wherein the cover sheet adheres to the valve seat and adhesive areas of front side solid surface portions of the fluidic device component with the adhesive layer provided thereon; and at least the adhesive layer provided on the valve seat surface is heated and / or acted upon by electromagnetic radiation until the adhesive effect of the adhesive layer on the valve seat surface is released, thereby detaching the cover layer from the valve seat surface and in this detached region the fluid transport path between the first fluid receiving and / or -leitungsbereich and the second Fluidaufnahme- and / or -leitufigsbereich forms.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man einfach, zeitlich genau und lokal gezielt den Fluidtransportweg zwischen dem ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich und dem zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich freigeben, ohne auf das Fluid selbst einwirken zu müssen. Durch die erfindungsgemäße Entkopplung der Freigabe des Fluidtransportweges vom Fluidtransport sind die Fließgeschwindigkeit und der Druck des Fluids in der Fluidikvorrichtung kontrolliert einstellbar.With the method according to the invention, it is possible to release the fluid transport path between the first fluid intake and / or supply area and the second fluid intake and / or supply area in a simple, timely and locally targeted manner, without having to act on the fluid itself. As a result of the decoupling according to the invention of the release of the fluid transport path from the fluid transport, the flow speed and the pressure of the fluid in the fluidic device can be adjusted in a controlled manner.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau, Funktion und Vorteile werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert, wobei,

1 schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung mit einem vorderseitig zwischen einem Fluidreservoir und einem Fluidkanal vorgesehenen, geschlossenen Fluidventil in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt;
2 schematisch die Ausführungsform aus 1 mit geöffnetem Fluidventil zeigt;
3 schematisch die Fluidikvorrichtung aus den 1 und 2 in einer geschnittenen Seitenansicht mit geöffnetem Fluidventil und einem rückseitig vorgesehenen Aktor zeigt, durch den Fluid durch die Fluidikvorrichtung gepumpt wird;
4 schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt, welche zusätzlich zu dem in 1 gezeigten Fluidventil ein weiteres Fluidventil zwischen zwei Fluidkanälen aufweist;
5 schematisch noch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt, bei der dem Fluidventil gegenüber ein Heizelement vorgesehen ist;
6 schematisch eine nächste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt, bei dem Fluidventil gegenüber eine elektromagnetische Strahlungsquelle vorgesehen ist;
7 schematisch noch eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung mit einem rückseitig vorgesehenen Fluidventil in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt, wobei eine Aktorwand eines Aktors auf die Decklage, die das Fluidventil mit der daran vorgesehenen Klebeschicht schließt, geklebt ist;
8 schematisch die Ausführungsform der Fluidikvorrichtung von 7 mit zusätzlich in der Aktorwand integriertem Heiz- oder Strahlungselement in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt;
9 schematisch die Ausführungsform der Fluidikvorrichtung von 7 mit einem zusätzlich in einer zwischen Decklage und Aktorwand vorgesehenen Klebeschicht integrierten Heiz- oder Strahlungselement in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt;
10 schematisch die Ausführungsform der Fluidikvorrichtung von 7 mit einem in einem Fenster der Aktorwand vorgesehenen Heizungselement in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt; und
11 schematisch die Ausführungsform der Fluidikvorrichtung von 7 mit einer in einem Fenster der Aktorwand vorgesehenen elektromagnetischen Strahlungsquelle in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt.

Preferred embodiments of the present invention, their structure, function and advantages are explained in more detail below with reference to figures, wherein

1 schematically shows an embodiment of a fluidic device according to the invention with a front side provided between a fluid reservoir and a fluid channel, closed fluid valve in a sectional side view;
2 schematically the embodiment of 1 with opened fluid valve shows;
3 schematically the fluidic device of the 1 and 2 in a sectional side view with the fluid valve open and a rear actuator provided, is pumped through the fluid through the Fluidikvorrichtung;
4 schematically shows a further embodiment of a fluidic device according to the invention in a sectional side view, which in addition to the in 1 shown fluid valve has a further fluid valve between two fluid channels;
5 schematically shows yet another embodiment of a fluidic device according to the invention in a sectional side view, in which the fluid valve is provided opposite a heating element;
6 schematically shows a next embodiment of a fluidic device according to the invention in a sectional side view, is provided in the fluid valve with respect to an electromagnetic radiation source;
7 schematically shows yet another embodiment of a fluidic device according to the invention with a fluid valve provided on the rear in a sectional side view, wherein an actuator wall of an actuator is glued to the cover layer, which closes the fluid valve with the adhesive layer provided thereon;
8th schematically the embodiment of the fluidic device of 7 with additionally integrated in the actuator wall heating or radiating element in a sectional side view;
9 schematically the embodiment of the fluidic device of 7 with a additionally integrated in a provided between the liner and actuator wall adhesive layer integrated heating or radiating element in a sectional side view;
10 schematically the embodiment of the fluidic device of 7 with a provided in a window of the actuator wall heating element in a sectional side view; and
11 schematically the embodiment of the fluidic device of 7 with a provided in a window of the actuator wall electromagnetic radiation source in a sectional side view shows.

1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung 10a in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Fluidikvorrichtung 10a weist wenigstens eine, aus wenigstens einem Substrat, wie einem Siliziumsubstrat, ausgebildete Fluidikvorrichtungskomponente 8 auf, in welcher wenigstens ein erster Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 1 und wenigstens ein zweiter Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 2 vorgesehen sind. 1 schematically shows an embodiment of a fluidic device according to the invention 10a in a sectioned side view. The fluidic device 10a rejects at least one, from at least one substrate, such as a silicon substrate formed fluidic device component 8th in which at least one first fluid receiving and / or conducting region 1 and at least one second fluid receiving and / or conducting region 2 are provided.

Der erste Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 1 ist in dem dargestellten Beispiel ein beckenförmiges, in einem Boden- oder Mittelbereich der Fluidikvorrichtungskomponente 8 vorgesehenes Fluidreservoir zur Aufnahme eines Fluids, wie einer Flüssigkeit und/oder eines Hydrogels. Das Fluidreservoir ist über einen ersten Fluideingang 11 mit dem Fluid befüllbar. Das Fluidreservoir weist ferner einen ersten Fluidausgang 12 auf, über den das Fluid aus dem Fluidreservoir herausgeleitet werden soll. Der zweite Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 2 ist in dem in 1 gezeigten Beispiel ein zur Weiterleitung des Fluids innerhalb der Fluidikvorrichtung 10a vorgesehener, länglicher Fluidkanal mit einem zweiten Fluideingang 21 und einem zweiten Fluidausgang 22.The first fluid receiving and / or conducting region 1 is a basin-shaped, in a bottom or middle region of the fluidic device component in the illustrated example 8th provided fluid reservoir for receiving a fluid, such as a liquid and / or a hydrogel. The fluid reservoir is via a first fluid inlet 11 filled with the fluid. The fluid reservoir further has a first fluid outlet 12 on, over which the fluid is to be led out of the fluid reservoir. The second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich 2 is in the in 1 shown example for forwarding the fluid within the fluidic device 10a provided, elongated fluid channel with a second fluid inlet 21 and a second fluid outlet 22 ,

Zwischen dem ersten Fluidausgang 12 des ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches 1 und dem zweiten Fluideingang 21 des zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches 2 ist ein Fluidventil 3 vorgesehen. Das Fluidventil 3 wird einerseits durch einen Ventilsitz 31, der Bestandteil der Fluidikvorrichtungskomponente 8 ist, und andererseits durch eine auf eine Ventilsitzoberfläche 32 des Ventilsitzes 31 mittels einer Klebeschicht 6 geklebte Decklage 5 ausgebildet. Indem die Klebeschicht 6 fest auf der Ventilsitzoberfläche 32 haftet, wird an dieser Stelle eine Ventildichtung ausgebildet, die in dem in 1 dargestellten geschlossenen Ventilzustand verhindert, dass Fluid aus dem Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 1, also dem Fluidreservoir, in den Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 2, also den Fluidkanal, übergeht.Between the first fluid outlet 12 the first Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereiches 1 and the second fluid inlet 21 of the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereiches 2 is a fluid valve 3 intended. The fluid valve 3 on the one hand through a valve seat 31 , the component of the fluidic device component 8th and, on the other hand, through a valve seat surface 32 of the valve seat 31 by means of an adhesive layer 6 glued top layer 5 educated. By the adhesive layer 6 firmly on the valve seat surface 32 adheres, at this point a valve seal is formed, which in the in 1 shown closed valve state prevents fluid from the Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich 1, ie the fluid reservoir, in the Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich 2, ie the fluid channel transitions.

Die Decklage 5 mit der daran vorgesehenen Klebeschicht 6 überdeckt die vorderseitigen Öffnungsbereiche des ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches 1, nämlich den ersten Fluideingang 11 und den ersten Fluidausgang 12, und des zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches 2, nämlich den zweiten Fluideingang 21.The top layer 5 with the adhesive layer provided thereon 6 covers the front-side opening areas of the first fluid receiving and / or -leitungsbereiches 1, namely the first fluid inlet 11 and the first fluid outlet 12 , and the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereiches 2, namely the second fluid inlet 21 ,

Um diese Überdeckung zu gewährleisten, haftet die Decklage 5 ferner mit der daran vorgesehenen Klebeschicht 6 an vorderseitigen festen Oberflächenbereichen 14, 24 der Fluidikvorrichtungskomponente 8. Vorzugsweise befinden sich hierbei, wie es anhand des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ersichtlich ist, die abgedeckten Oberflächen des ersten Fluidausgangs 12 und des zweiten Fluideingangs 21 und die Ventilsitzoberfläche 31 auf einem Höhenniveau.To ensure this coverage, the top layer adheres 5 further with the adhesive layer provided thereon 6 on front solid surface areas 14 . 24 the fluidic device component 8th , Preferably, in this case, as it is based on the in 1 shown embodiment, the covered surfaces of the first fluid outlet 12 and the second fluid input 21 and the valve seat surface 31 at a height level.

Die Decklage 5 ist in der gezeigten Ausführungsform eine Folie, speziell eine Klebefolie, an welcher die Klebeschicht 6 bereits vorgesehen ist. In anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Decklage 5 auch eine einfache Folie sein, auf der nur an den Stellen, an welcher die Decklage 5 auf dem Ventilsitz 31 und auf Haftbereichen der Oberflächenbereiche 14, 24 der Fluidikvorrichtungskomponente 8 haften soll, die Klebeschicht 6 vorgesehen ist.The top layer 5 In the embodiment shown, it is a film, especially an adhesive film, to which the adhesive layer is attached 6 is already provided. In other, not shown embodiments of the present invention, the cover layer 5 also be a simple film on the only where the top layer 5 on the valve seat 31 and on adhesive areas of the surface areas 14 . 24 the fluidic device component 8th should stick, the adhesive layer 6 is provided.

Die Klebeschicht 6 ist unter Normalbedingungen, wie beispielsweis bei Raumtemperatur und bei einfacher Sonneneinstrahlung, gut klebende Schicht. Die Klebewirkung der Klebeschicht 6 verringert sich jedoch bei Einwirkung von Wärme und/der unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung, wie beispielsweise unter UV-Einwirkung. Wird also der Bereich der Decklage 5 und/oder der Klebeschicht 6, der auf den Ventilsitz 31 geklebt ist, einer Einwirkung von Wärme und/oder UV-Strahlung ausgesetzt, wird die Klebewirkung der Klebeschicht 6 aufgehoben und die Decklage 5 hebt sich von der Ventilsitzoberfläche 32 ab, sodass der in 2 gezeigte Fluidtransportweg 4 zwischen dem ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 1 und dem zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 2 geöffnet wird. Dies ermöglicht den Durchgang des Fluids aus dem ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 1 in den zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 2 und umgekehrt.The adhesive layer 6 Under normal conditions, such as at room temperature and in simple sunlight, good adhesive layer. The adhesive effect of the adhesive layer 6 However, it decreases when exposed to heat and / or under the influence of electromagnetic radiation, such as under UV action. So is the area of the top layer 5 and / or the adhesive layer 6 who is on the valve seat 31 glued, exposed to the action of heat and / or UV radiation, the adhesive effect of the adhesive layer 6 lifted and the top layer 5 rises from the valve seat surface 32 so that the in 2 shown Fluidtransportweg 4 between the first Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich 1 and the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich 2 is opened. This allows the passage of the fluid from the first fluid receiving and / or -leitungsbereich 1 in the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich 2 and vice versa.

Die Aufhebung der Klebekraft der Klebeschicht 6 ist typischerweise irreversibel, sodass das geöffnete Fluidventil 3 geöffnet bleibt, also ein Einweg-Ventil ist.The removal of the adhesive power of the adhesive layer 6 is typically irreversible, so that the open fluid valve 3 remains open, so is a one-way valve.

Auf der Rückseite der in 1 dargestellten Fluidikvorrichtung 10a sind Abdecklagen 9, 17 vorgesehen, die den ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 1, den zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 2 sowie weitere, oben nicht näher beschriebene Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiche 18 der Fluidikvorrichtung 10a von hinten abdecken.On the back of the in 1 illustrated fluidic device 10a are cover layers 9 . 17 provided, the first Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich 1, the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich 2 and other, not described in detail above fluid receiving and / or -leitungsbereiche 18 of the fluidic device 10a cover from behind.

3 zeigt schematisch nochmals die geöffnete erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung 10a in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Abdecklage 9 ist hier eine Aktorwand 9 eines nicht näher dargestellten elektrochemischen Aktors, durch den Fluid durch die Fluidikvorrichtung 10a gepumpt wird. 3 schematically shows again the opened fluidic device according to the invention 10a in a sectioned side view. The cover layer 9 here is an actor wall 9 an electrochemical actuator, not shown, through the fluid through the fluidic device 10a is pumped.

In den 2 bis 11 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten wie in 1, weshalb im Folgenden auf Wiederholungen vermieden wird und auf eine oben bereits erfolgte Beschreibung der entsprechenden Komponenten verwiesen wird.In the 2 to 11 like reference characters designate like components as in FIG 1 , which is why repetitions are avoided in the following and reference is made to a description already given above of the corresponding components.

4 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung 10b in einer geschnittenen Seitenansicht. 4 schematically shows a further embodiment of a fluidic device according to the invention 10b in a sectioned side view.

Die Fluidikvorrichtung 10b weist zusätzlich zu dem in den 1 bis 3 gezeigten Fluidventil 3 ein weiteres Fluidventil 3a zwischen zwei Fluidkanälen 20 und 20a auf. Das weitere Fluidventil ist ebenso wie das oben beschriebene Fluidventil 3 aus einem aus der Fluidikvorrichtungskomponente 8 ausgebildeten Ventilsitz 31a und der darauf mit der Klebeschicht 6 aufgeklebten Decklage 5 ausgebildet. Dabei kann auch hier die Klebewirkung der Klebeschicht 6 durch Einwirkung von Wärme und/oder elektromagnetische Strahlung verringert bzw. abgebaut werden, um das Fluidventil 3a zu öffnen und dadurch einen Fluidtransportweg zwischen dem Fluidkanal 20 und dem Fluidkanal 20a zu schaffen.The fluidic device 10b In addition to that in the 1 to 3 shown fluid valve 3 another fluid valve 3a between two fluid channels 20 and 20a on. The further fluid valve is just like the fluid valve described above 3 from one of the fluidic device component 8th trained valve seat 31a and the one with the adhesive layer 6 glued top layer 5 educated. Here, too, the adhesive effect of the adhesive layer 6 be reduced or degraded by the action of heat and / or electromagnetic radiation to the fluid valve 3a to open and thereby a Fluidtransportweg between the fluid channel 20 and the fluid channel 20a to accomplish.

5 zeigt schematisch noch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung 10c in einer geschnittenen Seitenansicht. Bei der Fluidikvorrichtung 10c ist dem Fluidventil 3 gegenüber ein Heizelement 7a, beispielsweise in Form eines Heizstempels, vorgesehen. Das Heizelement 7a kann als separate Heizvorrichtung vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich, das Heizelement 7a beispielsweise auf einer Leiterplatte vorzusehen, die mit der Fluidikvorrichtungskomponente 8 der Fluidikvorrichtung 10c verbunden oder verbindbar ist, sodass das Heizelement 7a genau gegenüber dem Ventilsitz 31 vorgesehen werden kann und dadurch das Fluidventil 3 gezielt mit minimalem Wärmeeintrag öffnen kann. 5 schematically shows yet another embodiment of a fluidic device according to the invention 10c in a sectioned side view. In the fluidic device 10c is the fluid valve 3 opposite a heating element 7a , For example, in the form of a Heizstempels provided. The heating element 7a can be provided as a separate heater. However, it is also possible to use the heating element 7a for example, on a circuit board associated with the fluidic device component 8th the fluidic device 10c connected or connectable, so that the heating element 7a exactly opposite the valve seat 31 can be provided and thereby the fluid valve 3 can selectively open with minimal heat input.

6 zeigt schematisch eine nächste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung 10d in einer geschnittenen Seitenansicht. Bei der Fluidikvorrichtung 10d ist dem Fluidventil 3 gegenüber eine elektromagnetische Strahlungsquelle, wie eine UV-Strahlungsquelle 7b, vorgesehen, durch die die Klebewirkung der Klebeschicht 6 im Bereich des Fluidventils 3 herabgesetzt werden kann, um das Fluidventil 3 zu öffnen. 6 schematically shows a next embodiment of a fluidic device according to the invention 10d in a sectioned side view. In the fluidic device 10d is the fluid valve 3 an electromagnetic radiation source such as a UV radiation source 7b , provided by the adhesive effect of the adhesive layer 6 in the area of the fluid valve 3 can be reduced to the fluid valve 3 to open.

7 zeigt schematisch noch eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidikvorrichtung 10e mit einem rückseitig vorgesehenen Fluidventil 3b in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt. Dabei ist eine Aktorwand 9 eines in 7 nicht näher gezeigten Aktors auf die Decklage 5, die das Fluidventil 3b mit der an der Decklage 5 vorgesehenen Klebeschicht 6 schließt, mittels einer weiteren, sich bei Eintrag von Wärme und/oder elektromagnetischer Strahlung nicht lösenden Klebeschicht 16 geklebt. 7 schematically shows yet another embodiment of a fluidic device according to the invention 10e with a fluid valve provided at the back 3b in a sectional side view shows. Here is an actor wall 9 one in 7 not shown in detail on the cover layer 5 that the fluid valve 3b with the at the top layer 5 provided adhesive layer 6 closes, by means of another adhesive layer which does not dissolve when heat and / or electromagnetic radiation are introduced 16 glued.

Durch die Einwirkung der Aktorschicht 9 kann ein innerhalb des ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereiches 1 befindliches Fluid nach Öffnung des Fluidventils 3b in den ersten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 2, der in 7 in Form eines an der Fluidikvorrichtungsrückseite vorgesehenen Fluidkanals ausgebildet ist, gepumpt werden. Hierfür können gegebenenfalls die Decklage 5, die Klebeschicht 6 und die Klebeschicht 16 in dem Bereich, in dem sich die Aktorwand 9 verformen soll, partiell ausgespart sein.Due to the action of the actuator layer 9 may be located within the first Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereiches 1 fluid after opening of the fluid valve 3b in the first Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich 2, the in 7 is formed in the form of a fluid channel provided at the Fluidikvorrichtungsrückseite pumped. For this purpose, if necessary, the top layer 5 , the adhesive layer 6 and the adhesive layer 16 in the area where the actuator wall 9 should deform, be partially omitted.

An der Vorderseite der Fluidikvorrichtung 10e ist kein Fluidventil vorgesehen, aber hier dient eine weitere mit einer Klebeschicht 6 vorgesehene Decklage 5 dazu, den ersten und den zweiten Fluidaufnahme- und/oder -leitungsbereich 1, 2 vorderseitig abzudecken.At the front of the fluidic device 10e no fluid valve is provided, but here is another with an adhesive layer 6 provided cover layer 5 to cover the first and the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich 1, 2 front side.

8 zeigt schematisch die Ausführungsform der Fluidikvorrichtung 10e von 7 mit einem zusätzlich in der Aktorwand 9 integrierten Heiz- oder Strahlungselement 7 in einer geschnittenen Seitenansicht. 8th schematically shows the embodiment of the fluidic device 10e from 7 with an additional in the actuator wall 9 integrated heating or radiation element 7 in a sectioned side view.

9 zeigt schematisch eine gegenüber 7 modifizierte Fluidikvorrichtung 10f mit einem zusätzlich in der zwischen der Decklage 5 und der Aktorwand 9 vorgesehenen Klebeschicht 16 integrierten Heiz- oder Strahlungselement 7 in einer geschnittenen Seitenansicht. 9 schematically shows an opposite 7 modified fluidic device 10f with an additional in between the top layer 5 and the actor wall 9 provided adhesive layer 16 integrated heating or radiation element 7 in a sectioned side view.

10 zeigt schematisch eine gegenüber 7 modifizierte Ausführungsform einer Fluidikvorrichtung 10g mit einem in einem Fenster 19 der Aktorwand 9 vorgesehenen Heizungselement 7a in einer geschnittenen Seitenansicht. 10 schematically shows an opposite 7 modified embodiment of a fluidic device 10g with one in a window 19 the actor wall 9 provided heating element 7a in a sectioned side view.

11 zeigt eine im Vergleich zu 7 modifizierte Fluidikvorrichtung 10h mit einer in einem Fenster 19 der Aktorwand 9 vorgesehenen elektromagnetischen Strahlungsquelle, wie einer UV-Strahlungsquelle 7b, in einer geschnittenen Seitenansicht. 11 shows one compared to 7 modified fluidic device 10h with one in a window 19 the actor wall 9 provided electromagnetic radiation source, such as a UV radiation source 7b , in a sectioned side view.

Claims

Fluidic device (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h), comprising at least one Fluidikvorrichtungskomponente (8) having a first fluid inlet (11) and a first fluid outlet (12) having the first fluid receiving and / or -leitungsbereich (1), at least one of a second fluid inlet (21) and a second fluid outlet (22) having the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich (2) and at least one provided between the first fluid outlet (12) and the second fluid inlet (21) fluid valve (3, 3a, 3b), which in an open state releases a fluid transport path (4) between the first fluid outlet (12) and the second fluid inlet (21), characterized in that the fluid valve (3) extends between the first fluid inlet and outlet / or conduction area (1) and the second fluid intake and / or -leitungsbereich (2) extending valve seat (31); on a first opening region (13) of the first fluid receiving and / or guiding region (1) adjoining the valve seat (31), on a valve seat surface (32, 32b) and on a second opening region (23) adjoining the valve seat (31) a cover layer (5) is provided by means of an adhesive layer (6) provided thereon, wherein the adhesive layer (6) has a valve seal between the valve seat surface (32, 32b) and the cover layer (5) of the second fluid receiving and / or guiding region (2). and wherein the cover sheet (5) with the adhesive layer (6) provided thereon adheres to the valve seat (31) and adhesion areas of front side solid surface portions (14, 24) of the fluidic device component (8); and the adhesive layer (6) has a decreasing adhesive effect on exposure to heat and / or electromagnetic radiation.

Fluidic device after Claim 1 , characterized in that the adhesive layer (6) has particles which expand when exposed to heat.

Fluidic device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the adhesive layer (6) has a decreasing on exposure to UV radiation adhesive effect.

Fluidic device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cover layer (5) has at least one electromagnetic radiation absorbing and thereby heat-generating cover layer material.

Fluidic device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the covered by the cover layer (5) surfaces of the first fluid outlet (12) and the second fluid inlet (21) and the valve seat surface (32, 32b) are at a height level.

Fluidic device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cover layer (5) with the adhesive layer (6) on laterally of the first and the second opening portion (13, 23) provided surface regions (14, 24) of the fluidic device (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 19f, 10g, 10h).

Fluidic device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cover layer (5) is a film.

Fluidic device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich (1, 2) has a fluid channel (20, 20a), wherein the cover layer (5) a channel cover of the fluid channel (20, 20a) is formed.

Fluidic device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fluidic device (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h) has at least one heating element (7a) and / or at least one electromagnetic radiation source (7b) and / or for heating and / or irradiating at least part of the fluidic device (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h) at least one heating element (7a) and / or at least one electromagnetic radiation source (7b) is provided which s) is provided opposite the valve seat surface (32, 32b).

Fluidic device after Claim 9 characterized in that the heating element (7a) and / or the electromagnetic radiation source (7b) is provided on a printed circuit board which is provided with a fluidic device component (8) in which the first fluid receiving and / or conducting region (1) , the fluid valve (3, 3a, 3b) and the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich (2) are integrated, is connected.

Fluidic device according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one third opening region (15) of the first and / or the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereiches (1, 2) with a movable actuator wall (9) is closed.

Fluidic device after Claim 11 , characterized in that the actuator wall (9) is a deformable membrane of an electrochemical actuator and / or an electrolysis reactor and / or a thermally stimulable actuator.

Fluidic device after Claim 9 and at least one of Claims 11 or 12 , characterized in that the heating element (7a) and / or the electromagnetic radiation source (7b) is or are provided on the same circuit board as a drive device for the electrical control of the deflection mechanism of the actuator wall (9).

Fluidic device according to at least one of Claims 11 to 13 , characterized in that the actuator wall (9) on a valve seat (31) opposite side of the fluidic device (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h) is provided.

Fluidic device according to at least one of Claims 11 to 14 , characterized in that the actuator wall (9) is glued to the cover layer (5) or even forms the cover layer (5).

A method of operating a fluidic device (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h) having at least one fluidic device component (8), wherein a fluid transport path (4) between at least one of a first fluid inlet (11) and a first fluid outlet (11). 12) having first fluid receiving and / or -leitungsbereich (1) and at least one second fluid inlet (21) and a second fluid outlet (22) having second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereich (2, 2a) by means of at least one between the first Fluid outlet (12) and the second fluid inlet (21) provided fluid valve (3, 3a, 3b) is released, characterized . in that the fluid valve (3) is formed with a valve seat (31) extending between the first fluid receiving and / or conducting region (1) and the second fluid receiving and / or conducting region (2); on a first opening region (13) of the first fluid receiving and / or guiding region (1) adjoining the valve seat (31), on a valve seat surface (32, 32b) and on a second opening region (23) adjoining the valve seat (31) the second Fluidaufnahme- and / or -leitungsbereiches (2) a cover layer (5) is provided by means of an adhesive layer provided thereon (6), wherein the adhesive layer (6) forms a valve seal between the valve seat (31) and the cover layer (5) and the topsheet (5) having the adhesive layer (6) provided thereon adhered to the valve seat (31) and adhesion areas of front side solid surface portions (14, 24) of the fluidic device component (8); and at least the adhesive layer (6) provided on the valve seat surface (32) is heated and / or subjected to electromagnetic radiation until the adhesive effect of the adhesive layer (6) on the valve seat surface (32, 32b) is released, thereby exposing the cover layer (5). detached from the valve seat surface (32, 32b) and formed in this detached region of the fluid transport path (4) between the first fluid receiving and / or -leitungsbereich (1) and the second fluid receiving and / or -leitungsbereich (2).